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1、 課 程 設(shè) 計(jì) 學(xué)　 　 期：2014~2015學(xué)年 第一學(xué)期 課 程 名 稱： 綜 合 訓(xùn) 練 年 級(jí)： 2012級(jí) 專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào): 201211061308 學(xué) 生 姓 名： 周山 院 系：機(jī)械工程與電氣自動(dòng)化學(xué)院 日 期： 2014.

2、11.26 目錄 摘 要 1 緒 論 2 皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC控制設(shè)計(jì) 3 1.控制要求的分析設(shè)計(jì)思路 3 1.2設(shè)計(jì)原則 4 1.3實(shí)訓(xùn)目的 5 1.5分析控制要求 6 1.6PLC的選型 11 1.7實(shí)訓(xùn)器材 11 2輸入輸出分配 12 2.1 I/O分配 12 2.2外接線圖 13 3順序功能圖的設(shè)計(jì) 13 3.1發(fā)分步 13 3.2動(dòng)作的確定 14 3.3轉(zhuǎn)換條件的確定 15 3.4順序功能圖 17 3.5步進(jìn)梯形圖 18 3.6指令表 20 4系統(tǒng)的試調(diào) 22 5發(fā)展前景 22 結(jié)束語(yǔ) 24 參考文獻(xiàn)

3、 25 摘 要 皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種有牽引件的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備,主要用在煤炭、冶金、有色金屬和水泥等礦山中，車輛的運(yùn)輸成本快速增高。帶式輸送機(jī)越來(lái)越顯示出它的集約化、自動(dòng)化、連續(xù)化、高速化、簡(jiǎn)單化、清潔化、環(huán)?；?、安全化等突出的綜合優(yōu)勢(shì)。主要用來(lái)運(yùn)送塊狀、粒狀和散狀等物料和成件的貨物，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。傳統(tǒng)的皮帶運(yùn)輸機(jī)調(diào)速系統(tǒng)大部分是人工手動(dòng)或半自動(dòng)調(diào)速的，應(yīng)用在皮帶運(yùn)輸機(jī)上的直流電機(jī)存在動(dòng)態(tài)性能差、故障率高、維護(hù)困難等缺點(diǎn)；本文就是采用PLC和變頻器相結(jié)合的控制技術(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率的設(shè)計(jì)。 本文針對(duì)系統(tǒng)的主令控制器、轉(zhuǎn)速傳感器和皮帶運(yùn)輸機(jī)部分進(jìn)行了闡述，變頻器、可編程控制器、三相異步

4、電機(jī)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速傳感器直接檢測(cè)到皮帶運(yùn)輸機(jī)的速度，通過(guò)信號(hào)傳輸線路傳輸?shù)街髁羁刂破髦?。主令控制器接收轉(zhuǎn)速傳感器的數(shù)據(jù)，按照一定的控制規(guī)律做出指示，對(duì)變頻器進(jìn)行動(dòng)作，從而使三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化的功能。 關(guān)鍵詞 PLC 皮帶運(yùn)輸機(jī) 緒 論 傳統(tǒng)的冶煉廠礦石供料控制系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動(dòng)方式的半自動(dòng)化系統(tǒng)。但隨著冶煉廠規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)礦石的需求量大大提高，傳統(tǒng)的供料系統(tǒng)已無(wú)法滿足冶煉廠的需要。 本文在對(duì)傳統(tǒng)供料控制系統(tǒng)進(jìn)行了認(rèn)真的分析與研究后，結(jié)合相關(guān)理論和技術(shù)，制定出一套由PLC為控制核心的皮帶傳輸供料控制系統(tǒng)

5、。為了實(shí)現(xiàn)供料系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，處理諸如皮帶跑偏、打滑及撕裂等問(wèn)題，在主電路中用傳感器檢測(cè)故障信號(hào)，軟件中調(diào)用相應(yīng)傳感器檢測(cè)到的故障信號(hào)處理子程序并執(zhí)行處理。 運(yùn)用皮帶運(yùn)輸線進(jìn)行礦石供料大大提高了工作效率。在PLC中應(yīng)用子程序的方式，不僅便于實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行方式，而且大大提高了程序的可維護(hù)性和可靠性。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室供料控制系統(tǒng)的仿真，表明了該供料控制系統(tǒng)運(yùn)行的正確性、實(shí)用性。 皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC控制設(shè)計(jì) 1.控制要求的分析設(shè)計(jì)思路 1.1設(shè)計(jì)方案 傳統(tǒng)的冶煉廠礦石供料控制系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器人工手動(dòng)方式的半自動(dòng)化系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分惡劣，對(duì)設(shè)備損傷較大，

6、使得設(shè)備會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，例如有皮帶跑偏、打滑及撕裂等等。供料系統(tǒng)由于處在一個(gè)電網(wǎng)中，設(shè)備不能同時(shí)啟動(dòng)，必須有次序的啟動(dòng)和停止。如果供料系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中某單體設(shè)備出現(xiàn)故障，則該設(shè)備及應(yīng)按照順序停止的設(shè)備同時(shí)停止，并給出故障指示信號(hào)供工人們能夠準(zhǔn)確的找出故障位置并排除故障，以減少供料系統(tǒng)設(shè)備維修時(shí)間。隨著冶煉廠規(guī)模的迅速擴(kuò)大，供料控制系統(tǒng)的作用日益突出，而傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)已無(wú)法滿足冶煉廠的需要，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的冶煉廠供料系統(tǒng)進(jìn)行改造。 同時(shí)當(dāng)今世界是一個(gè)信息技術(shù)高度發(fā)展的世界，信息貫穿社會(huì)的每個(gè)角落，現(xiàn)代化的工廠。建立全自動(dòng)化的供料系統(tǒng)，不僅可以讓工人從惡劣的環(huán)境中、繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)。而且

7、可以通過(guò)建立控制網(wǎng)絡(luò)將相距較遠(yuǎn)的各輸煤機(jī)架控制器相連，實(shí)現(xiàn)信息的相互傳遞，不僅保證了控制的時(shí)實(shí)性，可靠性，同時(shí)便于未來(lái)廠級(jí)或車間級(jí)的管理。 傳統(tǒng)供料系統(tǒng)具有以下特點(diǎn): （1）任務(wù)重。為了保證工業(yè)用料，供料系統(tǒng)必須始終處于運(yùn)行狀態(tài)。 （2）運(yùn)行環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大。由于各種因素造成供料系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境惡劣、臟污，需要占用大量的輔助勞動(dòng)力。 （3）一次起動(dòng)設(shè)備多，安全聯(lián)鎖要求高。同時(shí)起動(dòng)的設(shè)備可高達(dá)4臺(tái)以上，在起動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中有嚴(yán)格的聯(lián)鎖要求。 因此，冶煉生產(chǎn)應(yīng)用自動(dòng)化已經(jīng)成為必然要求，其投入產(chǎn)出比顯著，且逐漸成為冶煉工業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。 1.2設(shè)計(jì)原則 （1）增加了供料系統(tǒng)調(diào)整的靈活性。供

8、料系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)空間條件不完全相同，決定了傳輸線的結(jié)構(gòu)各異，大多冶煉廠需要專門(mén)訂制一套適合自己供料線的系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單，工作量小。 （2）增加了供料系統(tǒng)的可靠性。供料系統(tǒng)所處現(xiàn)場(chǎng)一般條件較惡劣。PLC用軟件替代大量的繼電接觸器，外部?jī)H剩下與輸入和輸出有關(guān)的少數(shù)硬件元件，且PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，因此可用于供料這種有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。 （3）減少了供料系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)支。供料系統(tǒng)選用PLC作為控制系統(tǒng)的核心可以節(jié)省大量的費(fèi)用。因?yàn)閺?fù)雜控制系統(tǒng)使用PLC后，可以減少大量的繼電接觸器，故配線少了很多且開(kāi)關(guān)柜體積的縮小都可以節(jié)省下大量費(fèi)用。

9、 1.3實(shí)訓(xùn)目的 1．熟悉步進(jìn)順控指令的編程方法； 2．掌握選擇性流程程序的編制； 3．掌握皮帶運(yùn)輸機(jī)的程序設(shè)計(jì)及其外部接線。 1.4控制要求 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)。其控制要求如下： 在建材、化工、機(jī)械、冶金、礦山等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)送原料或物品。供料由電閥DT控制，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4分別用于驅(qū)動(dòng)皮帶運(yùn)輸線PD1、PD2、PD3、PD4。儲(chǔ)料倉(cāng)設(shè)有空倉(cāng)和滿倉(cāng)信號(hào)，其動(dòng)作示意簡(jiǎn)圖如圖7.1所示，其具體要求如下： 1．正常起動(dòng)，倉(cāng)空或按自動(dòng)起動(dòng)按鈕時(shí)的起動(dòng)順序?yàn)镸1、DT、M2、M3、M4，間隔時(shí)間5s； 2．正常停止，為使皮帶上不留物

10、料，要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止，即正常停止順序?yàn)镈T、M1、M2、M3、M4，間隔時(shí)間5s； 3．故障后的起動(dòng)，為避免前段皮帶上造成物料堆積，要求按物料流動(dòng)相反方向按一定時(shí)間間隔順序起動(dòng)，即故障后的起動(dòng)順序?yàn)镸4、M3、M2、M1、DT，間隔時(shí)間10s； 4．緊急停止，當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí)，按下緊急停止按鈕，則停止所有電動(dòng)機(jī)和電磁閥； 5．具有點(diǎn)動(dòng)功能。 1.5分析控制要求 題目中要求電動(dòng)機(jī)分為正常啟動(dòng) 故障啟動(dòng)和正常停止三部分組成。 正常啟動(dòng)由初始脈沖作為起始布轉(zhuǎn)化條件，根據(jù)正常啟動(dòng)電磁閥與電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)順序DT M1 M2 M3 M4 來(lái)劃分步，由于間隔時(shí)間為5S 中間

11、要用到時(shí)間繼電器，正常啟動(dòng)時(shí)要有啟動(dòng)按鈕同時(shí)還要給一個(gè)空倉(cāng)信號(hào)，到車廂滿了時(shí)要有一個(gè)滿倉(cāng)信號(hào)。 故障啟動(dòng)首先要有一個(gè)故障啟動(dòng)按鈕，然后根據(jù)M4 M3 M2 M1 DT的啟動(dòng)順序劃分步，每一步之間要有一個(gè)定時(shí)器 同樣當(dāng)車廂滿了時(shí)要給一個(gè)滿倉(cāng)信號(hào)。 正常啟動(dòng)和故障啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)和電磁閥都要用到SET指令，因?yàn)樵谡ＭＶ箷r(shí)要讓電動(dòng)機(jī)和電磁閥復(fù)位剛好對(duì)應(yīng)用RST指令，正常停止根據(jù)停止順序DT M1 M2 M3 M4 來(lái)劃分步，每一步都用到RST指令使電動(dòng)機(jī)與電磁閥信號(hào)置0為OFF停止指令完成后回到起始步S0礦石供料系統(tǒng)是冶煉廠的重要組成部分，其作用就是從 ： （1）增加了供料系統(tǒng)

12、調(diào)整的靈活性。供料系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)空間條件不完全相同，決定了傳輸線的結(jié)構(gòu)各異，大多冶煉廠需要專門(mén)訂制一套適合自己供料線的系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單，工作量小。 （2）增加了供料系統(tǒng)的可靠性。供料系統(tǒng)所處現(xiàn)場(chǎng)一般條件較惡劣。PLC用軟件替代大量的繼電接觸器，外部?jī)H剩下與輸入和輸出有關(guān)的少數(shù)硬件元件，且PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，因此可用于供料這種有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。 （3）減少了供料系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)支。供料系統(tǒng)選用PLC作為控制系統(tǒng)的核心可以節(jié)省大量的費(fèi)用。因?yàn)閺?fù)雜控制系統(tǒng)使用PLC后，可以減少大量的繼電接觸器，故配線少了很多且開(kāi)關(guān)柜體積的縮小都可以節(jié)

13、省下大量費(fèi)用。 礦石供料系統(tǒng)的組成 供料控制系統(tǒng)一般由PLC、電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)和上位機(jī)組成。電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)控制的具體實(shí)施，它從PLC接收控制命令，然后相關(guān)的接觸器接點(diǎn)閉合或斷開(kāi)，電路導(dǎo)通，設(shè)備獲得動(dòng)力繼而進(jìn)行動(dòng)作。如果單體設(shè)備故障，操作人員可以通過(guò)控制面板來(lái)進(jìn)行緊急停車，也可對(duì)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)停車操作。PLC是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的核心，所有自動(dòng)控制內(nèi)容都通過(guò)對(duì)它的編程實(shí)現(xiàn)。礦石供料系統(tǒng)的控制與其它車間略有不同，它的設(shè)備較多且重復(fù)，通過(guò)對(duì)PLC的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)諸多設(shè)備的控制使得電氣接線簡(jiǎn)單許多，這是供料控制系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)冶煉廠供料系統(tǒng)部分由4臺(tái)皮帶機(jī)、1臺(tái)給料器、1臺(tái)粉碎機(jī)、1臺(tái)篩選機(jī)等，來(lái)完成

14、給料、粉碎、篩選、冶煉爐的工藝流程。 為了保證供料系統(tǒng)的可靠性，即不能間斷輸料，實(shí)際的供料系統(tǒng)采用每一機(jī)架兩條皮帶運(yùn)輸?shù)V石（見(jiàn)圖2.1），當(dāng)其中一條皮帶運(yùn)輸機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，另一臺(tái)運(yùn)輸機(jī)接替運(yùn)行工作；或者由于運(yùn)行時(shí)間條件或電動(dòng)機(jī)過(guò)熱條件，兩運(yùn)輸機(jī)輪流運(yùn)行工作，但在這里只研究其簡(jiǎn)單運(yùn)行方式暫不考慮復(fù)雜方式。 1.5.1供料系統(tǒng)工藝流程 當(dāng)檢查好各設(shè)備正常情況后，按下啟動(dòng)按鈕。供料器開(kāi)始向一皮帶供料，一皮帶把礦石輸送到粉碎機(jī)，粉碎機(jī)把礦石料粉碎后經(jīng)二皮帶輸送到篩選機(jī)，之后篩選機(jī)開(kāi)始工作（篩選機(jī)內(nèi)含有稱重傳感器），當(dāng)?shù)V石重量比設(shè)定值大時(shí)，其控制翻板的電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，將大塊的礦石通過(guò)三皮帶送回粉碎

15、機(jī)重新加工粉碎，然后控制翻板的電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)復(fù)位，規(guī)格符合要求的礦料直接通過(guò)四皮帶輸送到冶煉爐。 當(dāng)某設(shè)備需要臨時(shí)檢修時(shí)按下手動(dòng)停止按鈕，該設(shè)備之前的設(shè)備按順序停止后該設(shè)備停止。又當(dāng)某設(shè)備出現(xiàn)意外緊急停車時(shí)，按下手動(dòng)緊急停止按鈕，此單體設(shè)備及其之前的設(shè)備同時(shí)緊急停止，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 在中控室設(shè)置組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要功能是負(fù)責(zé)和現(xiàn)場(chǎng)的PLC通信，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并記錄數(shù)據(jù)以供分析。 1.5.2系統(tǒng)控制方案的確定 所謂供料系統(tǒng)的正常運(yùn)行過(guò)程，就是指礦石通過(guò)給料器經(jīng)皮帶機(jī)、粉碎機(jī)及篩選機(jī)將礦石粉碎為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，繼而運(yùn)輸?shù)揭睙挔t的過(guò)程?，F(xiàn)將礦石供料系統(tǒng)的基本工藝結(jié)構(gòu)。 礦石供

16、料系統(tǒng)分為：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)三大部分，具體為： (l) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組皮帶機(jī)、給料器、粉碎機(jī)、篩選機(jī)組成，它們用于將礦料輸送到冶煉爐，由多臺(tái)電機(jī)組成，電機(jī)只運(yùn)行于啟、停，兩種工作狀態(tài)。 (2) 信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)：在系統(tǒng)控制過(guò)程中，需要檢測(cè)的信號(hào)包括電機(jī)過(guò)流、過(guò)載信號(hào)、皮帶機(jī)跑偏、打滑、斷裂信號(hào)和礦料質(zhì)量檢測(cè)信號(hào)。礦料質(zhì)量檢測(cè)信號(hào)反映的是礦料一次性是否粉碎合格的信號(hào)，它是供料控制的主要反饋信號(hào)。另外，報(bào)警信號(hào)反映系統(tǒng)是否正常運(yùn)行：電機(jī)是否過(guò)流、皮帶是否正常。 (3) 控制機(jī)構(gòu)：供料控制系統(tǒng)一般安裝在供料控制柜中，包括供料控制器(PLC系統(tǒng))和電控設(shè)備兩個(gè)部分。供料控

17、制器是整個(gè)供料控制系統(tǒng)的核心。供料控制器直接對(duì)系統(tǒng)中的啟動(dòng)、停止、報(bào)警信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)來(lái)自人機(jī)接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、實(shí)施控制算法，得出對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方案，通過(guò)接觸器對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。 根據(jù)本供料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，考慮到自動(dòng)控制方式的先進(jìn)性，穩(wěn)定性，可靠性和連續(xù)不停運(yùn)行的特點(diǎn)，提出如下自控方案: (1)為該供料系統(tǒng)配置一臺(tái)PLC，分別控制這個(gè)系統(tǒng)在正常輸料狀態(tài)和出現(xiàn)意外狀態(tài)下的運(yùn)行。 (2)為該 PLC編制運(yùn)行程序，以保證每個(gè)單體設(shè)備按生產(chǎn)工藝的要求自動(dòng)運(yùn)行。 (3)選取相關(guān)傳感器與PLC連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各設(shè)備是否正常運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，通過(guò)傳感器發(fā)出的信號(hào)與PLC共同使設(shè)備

18、按順序停車。 (4)每個(gè)單體設(shè)備均可在2種狀態(tài)下進(jìn)行：1、由PLC控制正常運(yùn)行2、出現(xiàn)意外時(shí)手動(dòng)停車。 (5)供料系統(tǒng)的控制操作和組態(tài)監(jiān)控:使用一臺(tái)PC機(jī)作為上位機(jī)，配有專為用戶開(kāi)發(fā)的監(jiān)控軟件。用戶可以在PC機(jī)上控制供料系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。 礦石供料系統(tǒng)控制流程 礦石供料系統(tǒng)控制流程如下: (l) 系統(tǒng)通電，當(dāng)按下自動(dòng)順序啟動(dòng)按鈕后，首先啟動(dòng)冶煉爐，當(dāng)達(dá)到PLC定時(shí)器所設(shè)置的延時(shí)時(shí)間時(shí)，四皮帶開(kāi)始工作，這期間冶煉爐一直處于運(yùn)行狀態(tài)，同理下去，直至給料器上電工作，到此整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)完成。 (2) 給料器將礦料輸出，后續(xù)設(shè)備依次負(fù)載運(yùn)行，各檢測(cè)器件將檢測(cè)信號(hào)傳送到PLC，由其進(jìn)行

19、邏輯運(yùn)算并通過(guò)輸出口輸出對(duì)設(shè)備的執(zhí)行信號(hào)。 (3)系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，若傳感器檢測(cè)到的信號(hào)超出安全設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并依次停車。如：給料器發(fā)生故障，直接停止給料器；粉碎機(jī)故障，停止給料器、一皮帶、粉碎機(jī)；二皮帶故障，停止給料器、一皮帶、粉碎機(jī)、二皮帶，其后類推。 (4)系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，若某設(shè)備發(fā)生意外情況，手動(dòng)停車并將該設(shè)備的允許信號(hào)置0，此單體設(shè)備之前應(yīng)該停止的設(shè)備同時(shí)停止。 1.6PLC的選型 PLC是整個(gè)供料控制系統(tǒng)的核心，它要完成對(duì)系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)的采集、所有輸出單元的控制以及對(duì)外的數(shù)據(jù)交換。因此我們?cè)谶x擇PLC時(shí)，要考慮PLC的指令執(zhí)行速度、指令豐富程度

20、、內(nèi)存空間、通訊接口及協(xié)議、帶擴(kuò)展模塊的能力和編程軟件的方便與否等多方面因素。 三菱FX2N、FX0N可編程序控制器的功能比較強(qiáng)大，可分為基本指令、步進(jìn)梯形指令、應(yīng)用指令。該可編程序控制器是由電源+CPU＋輸入輸出+程序存儲(chǔ)器（RAM）的單元型可編程序控制器。其主機(jī)稱為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)展其輸入輸出點(diǎn)的“擴(kuò)展單元（電源+I/O）”和“擴(kuò)展模塊（I/O）”，此外，還可連接擴(kuò)展設(shè)備,用于特殊控制。由于本設(shè)計(jì)礦石供料自動(dòng)控制系統(tǒng)控制設(shè)備相對(duì)較少，因此選用三菱FX2N的結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，可靠性高，可擴(kuò)展性好，具有豐富的通信指令。 1.7實(shí)訓(xùn)器材 1．可編程控制器1臺(tái)(FX2N

21、-48MR)； 2．皮帶運(yùn)輸機(jī)模擬顯示模塊1塊(帶指示燈、接線端口及按鈕等)； 3．實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)1個(gè)； 4．電工常用工具1套； 5．手持式編程器或計(jì)算機(jī)1臺(tái)； 6．連接導(dǎo)線若干。 2輸入輸出分配 2.1 I/O分配 輸入 輸出 啟動(dòng) X0 DT Y0 急停 X1 M1 Y1 滿倉(cāng)信號(hào) X2 M2 Y2 空倉(cāng)信號(hào) X3 M3 Y3 故障啟動(dòng) X4 M4 Y4 2.2外接線圖 3順序功能圖的設(shè)計(jì) 3.1發(fā)分步 劃分步 （1）將整個(gè)工作過(guò)程按工序分解 正常啟動(dòng) 初始狀態(tài)S0

22、 M1啟動(dòng) S20 DT啟動(dòng) S21 M2啟動(dòng) S22 M3啟動(dòng) S23 M4啟動(dòng) S24 故障啟動(dòng) M4啟動(dòng) S25 M3啟動(dòng) S26 M2啟動(dòng) S27 M1啟動(dòng) S28 DT啟動(dòng) S29 正常停止 DT停止 S30 M1停止 S31 M2停止 S32 M3停止 S33 M4停止 S34 3.2動(dòng)作的確定 (2)對(duì)應(yīng)每一步的動(dòng)作 正常啟動(dòng) S0 S20 Y1為ON M1轉(zhuǎn)動(dòng) S21 Y0為ON DT轉(zhuǎn)動(dòng) S22 Y2為ON M2轉(zhuǎn)動(dòng) S23 Y3為ON M3轉(zhuǎn)動(dòng) S

23、24 Y4為ON M4轉(zhuǎn)動(dòng) 故障啟動(dòng) S25 Y4為ON M4轉(zhuǎn)動(dòng) S26 Y3為ON M3轉(zhuǎn)動(dòng) S27 Y2為ON M2轉(zhuǎn)動(dòng) S28 Y1為ON M1轉(zhuǎn)動(dòng) S29 Y0為ON DT轉(zhuǎn)動(dòng) 正常停止 S30 Y0為OFF DT停止 S31 Y1為OFF M1停止 S32 Y2為OFF M2停止 S33 Y3為OFF M3停止 S34 Y4為OFF M4停止 3.3轉(zhuǎn)換條件的確定 S0 PLC上電之初由初始脈沖M8000與開(kāi)關(guān)P0 S20 X12給空倉(cāng)信號(hào)

24、 S21 T0的常開(kāi)觸點(diǎn) S22 T1的常開(kāi)觸點(diǎn) S23 T2的常開(kāi)觸點(diǎn) S24 T3的常開(kāi)觸點(diǎn) S25 X13給故障信號(hào) S26 T5的常開(kāi)觸點(diǎn) S27 T6的常開(kāi)觸點(diǎn) S28 T7的常開(kāi)觸點(diǎn) S29 T8的常開(kāi)觸點(diǎn) S30 X11給滿倉(cāng)信號(hào)同時(shí)X2給正常停止信號(hào) S31 T10的常開(kāi)觸點(diǎn) S32 T11的常開(kāi)觸點(diǎn) S33 T12的常開(kāi)觸點(diǎn) S34 T13的常開(kāi)觸點(diǎn) S0 T14的常開(kāi)觸點(diǎn) 3.4順序功能圖 3.5步進(jìn)梯形圖 3.6指

25、令表 4系統(tǒng)的試調(diào) 1輸入程序，按前面介紹的程序輸入方法，用手持式編程器(或計(jì)算機(jī))正確輸入程序。 2．靜態(tài)調(diào)試，按圖7.3所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試，并通過(guò)手持式編程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查并修改、調(diào)試程序，直至指示正確。 3．動(dòng)態(tài)調(diào)試，按圖7.3所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試，先調(diào)試手動(dòng)程序，后調(diào)試自動(dòng)程序，觀察指示燈能否按控制要求動(dòng)作，并通過(guò)手持式編程器(或計(jì)算機(jī))監(jiān)視，觀察其是否與控制要求一致，否則，檢查線路或修改程序，直至指示燈能按控制要求動(dòng)作。 5發(fā)展前景

26、 隨著石油、勞動(dòng)力、環(huán)保及各種費(fèi)用的快速上漲，在煤炭、冶金、有色金屬和水泥等礦山中，車輛的運(yùn)輸成本快速增高。帶式輸送機(jī)越來(lái)越顯示出它的集約化、自動(dòng)化、連續(xù)化、高速化、簡(jiǎn)單化、清潔化、環(huán)?；?、安全化等突出的綜合優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，比較大型的正規(guī)礦山，物料輸送基本都采用了帶式輸送機(jī)。 隨著液壓自動(dòng)漲緊技術(shù)、轉(zhuǎn)彎技術(shù)、膠帶防跑偏技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)，尤其是變頻技術(shù)在帶式輸送機(jī)的應(yīng)用，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度帶式輸送機(jī)的可靠性、安全性都得到了大幅度提高，轉(zhuǎn)彎多，上運(yùn)和下運(yùn)，膠帶的翻轉(zhuǎn)等關(guān)鍵技術(shù)都得到了很好的解決。國(guó)內(nèi)近年來(lái)新安裝運(yùn)行數(shù)千米長(zhǎng)的帶式輸送機(jī)已經(jīng)很多，例如江蘇句容臺(tái)泥水泥有限公司礦山的帶式輸送機(jī)，總長(zhǎng)

27、15.83km，帶速4.37米/秒，1997年開(kāi)始運(yùn)行至今，狀況良好。 進(jìn)一步減小礦山長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的投資和運(yùn)營(yíng)成本，是需要繼續(xù)探討和研究的一個(gè)課題。 我國(guó)加入WTO以后，帶式輸送機(jī)技術(shù)的引進(jìn)吸收很快，已經(jīng)基本與國(guó)外看齊，設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。但是，帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的配置功率都比較大。隨著配置功率的增大，膠帶、減速機(jī)、頭架、尾架、托輥支架、變頻裝置等所有的相關(guān)部件和電器元件都需要增加強(qiáng)度和容量，就造成了投資成本的大幅度增加；運(yùn)營(yíng)時(shí)電力的浪費(fèi)、膠帶的磨損、噪音的污染、維修的人力和物力耗費(fèi)以及不可預(yù)測(cè)的故障停機(jī)等費(fèi)用更高。這兩種現(xiàn)象是一種“看不見(jiàn)的戰(zhàn)線”，“偷走了”帶式輸送機(jī)大量的投

28、資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，并且嚴(yán)重制約著整機(jī)性能參數(shù)和技術(shù)水平的提高。 為了地球的綠色環(huán)保，為了企業(yè)的節(jié)能增效，為了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，為了社會(huì)的和諧安定，讓我們一起轉(zhuǎn)變舊的觀念，開(kāi)創(chuàng)新的科技，完成新的使命，將帶式輸送機(jī)的技術(shù)性能推向新的世紀(jì)。 結(jié)束語(yǔ) 本論文設(shè)計(jì)的是一套基于PLC的冶煉廠礦石供料系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)主要是針對(duì)礦石供料系統(tǒng)正常情況下系統(tǒng)啟動(dòng)和停止環(huán)節(jié)的順序控制方案的解決。當(dāng)系統(tǒng)接收到順序啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，由于設(shè)備處于同一個(gè)電網(wǎng)中及工藝過(guò)程的實(shí)際需要，先啟動(dòng)冶煉爐然后依次啟動(dòng)直至給料器啟動(dòng)完畢時(shí)整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程完畢。順序停止過(guò)程也類似，先停止給料器最后停止冶煉爐 當(dāng)某單體設(shè)備需要臨時(shí)檢修時(shí)，系統(tǒng)將

29、跳入執(zhí)行手動(dòng)停止子程序，在此手動(dòng)停止子程序中，為了避免堆料現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)先停止該單體設(shè)備之前應(yīng)順序停止的設(shè)備然后再停止此設(shè)備。又當(dāng)某單體設(shè)備處出現(xiàn)緊急意外情況時(shí)，系統(tǒng)將跳入執(zhí)行緊急停止子程序，因?yàn)槭蔷o急停止，所以在此緊急停止子程序中，就不像手動(dòng)停止那樣依次停止設(shè)備后再停止該設(shè)備，而是該設(shè)備及其之前應(yīng)按順序停止的設(shè)備同時(shí)停止，這樣實(shí)現(xiàn)了最短時(shí)間內(nèi)停止的問(wèn)題，減小意外發(fā)生的程度。且意外發(fā)生按下緊急停止時(shí)，有相應(yīng)的輸出端口輸出信號(hào)來(lái)啟動(dòng)報(bào)警指示燈，這樣達(dá)到了報(bào)警的控制效果。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作為本階段的一個(gè)最重要的理論和實(shí)際相結(jié)合的學(xué)習(xí)過(guò)程，是檢測(cè)自己對(duì)本專業(yè)知識(shí)及技能理解與掌握的綜合匯總。設(shè)計(jì)中我發(fā)現(xiàn)自己學(xué)

30、習(xí)還有欠缺，知識(shí)面有待提高，實(shí)際應(yīng)用能力有待提高。在以后的工作和生活中，我會(huì)不斷的完善自己，爭(zhēng)取獲得更好的成績(jī)。 參考文獻(xiàn) 1 王炳實(shí).機(jī)床電氣控制.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 2方程遠(yuǎn).工廠電氣控制.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 3黃云龍.可編程控制教程.北京：科學(xué)出版社， 2003 4張進(jìn)秋.可編程控制器原理與應(yīng)用實(shí)例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 5廖常初.FX系列PLC編程及應(yīng)用.北京;機(jī)械工業(yè)出版社，2006 6謝偉紅等.可編程控制原理及應(yīng)用.北京:中國(guó)電力出版社2006 7孫振強(qiáng).可編程控制原理及應(yīng)用教程.北京:清華大學(xué)出版社,2005